采矿与安全工程学报 ›› 2026, Vol. 43 ›› Issue (4): 938-946.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2025.0296
安泰龙1，安百富2，杨贤江3，张东3，巩春启3，王家乐2，沈阳2
摘要： 为探明矸石粉基胶结充填材料不同配比条件下的抗剪强度及其超声波P波波速响应特征，运用正交试验设计制备了以矸石粉为主料，水泥、粉煤灰与高水为添加剂的胶结充填材料，采用极差分析、方差分析及多元回归分析等方法，研究了矸石粉浆质量浓度PA、水泥含量PB、粉煤灰含量PC、高水材料含量PD等4种因素对矸石粉基胶结充填材料抗剪强度、P波波速的影响机制。结果表明：1） 材料的抗剪强度范围为0.048～1.041 MPa，P波波速范围为0.409～1.531 km/s；各因素对于抗剪强度及P波波速的影响显著性排序均为PB>PD>PA>PC，水泥影响最为显著；抗剪强度与P波波速呈正相关关系，皮尔逊相关系数为0.92。2） 拟合出各因素与抗剪强度、P波波速间的数学方程，抗剪强度与PB，PD呈二次多项式关系，与PA，PC呈三次多项式关系；P波波速与PB呈二次多项式关系，与PA，PC，PD均呈三次多项式关系。3） 在各因素与抗剪强度、P波波速拟合数学方程的基础上，建立了多因素耦合影响下的抗剪强度、P波波速预测模型，并验证了模型可靠度。
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